Comment fonctionnent les capsules de café ? Tout sur le système, le goût et les critiques formulées à l’encontre des capsules à portion individuelle.

Le café en capsules est là pour durer. Pour beaucoup, c'est la façon la plus pratique de boire du café. D'autres y voient trop de compromis : au niveau du goût et, surtout, de l'impact environnemental. Dans sa tribune, Patrizio Frigeri explique les avantages et les limites des capsules, et évalue l'impact écologique du café en capsules.

Un article invité de Patrizio Frigeri*

---

---

À quoi servent vraiment les gélules ?

Ils garantissent une préparation facile grâce à l'utilisation de café pré-dosé et de la machine appropriée.

Les critiques formulées à l'encontre des capsules, et notamment leurs défauts, se résument souvent à ceci : les capsules ne permettent pas de faire un véritable expresso ; elles sont chères comparées au café moulu et ne font que générer des déchets.

Mettons ces positions en perspective.

La capsule a été inventée il y a plus de 40 ans par l'ingénieur Eric Favre de Nestlé et commercialisée avec succès par cette même entreprise. Cette success story est désormais bien connue. Je vous recommande de regarder le documentaire de la télévision suisse ; l'intervention d'Eric Favre commence à la 32e minute .

Mais Nespresso n'est plus le seul fournisseur : on trouve partout des clones et des systèmes propriétaires. Du fait de la complexité du processus de production, seules les grandes entreprises proposaient autrefois des capsules. Cependant, deux tendances évoluent : de plus en plus de petits torréfacteurs proposent leur café en capsules, et il semblerait que même les torréfacteurs spécialisés ne soient plus réticents à ce format.

Qu’est-ce qui fait le succès du système de capsules de café ? La fraîcheur, la finesse de la mouture, la simplicité et la reproductibilité.

Le système de capsules doit probablement son succès au fait qu'il permet à tous les amateurs de café d'obtenir intuitivement une tasse de qualité constante d'une simple pression sur un bouton, sans aucune connaissance préalable de la préparation du café.

Patrizio Frigeri

SAECO nourrissait déjà cette ambition lors de l'invention de la machine à café entièrement automatique. Lorsque le public a commencé à préparer des expressos à domicile, des ingénieurs ingénieux ont cherché à simplifier les processus de mouture et d'extraction pour le consommateur.

Le système de capsules va plus loin que la machine entièrement automatique, notamment en dispensant le consommateur de la mouture et en résolvant ainsi plusieurs problèmes : d’une part, il n’y a pas de risque de café rassis dû à une ouverture prolongée des paquets ; d’autre part, le réglage de la mouture optimale n’est plus nécessaire, car celui-ci est déjà effectué par la remplisseuse de capsules.

Le réglage de la mouture sur les machines à café automatiques n'est pas toujours optimal, selon le type de grain, et les possibilités de réglage sont généralement limitées à quelques niveaux. La capsule, fraîchement torréfiée, est livrée scellée dans un emballage hermétique directement chez le client.

Ci-dessous, je décris les différentes étapes du cycle de vie d'une capsule, du café vert à la poubelle.

Café vert et torréfaction des capsules de café

Pour les capsules, comme pour les autres produits à base de café, vous pouvez utiliser un café d'origine unique ou un mélange. Le café est généralement torréfié légèrement plus foncé que pour une machine à expresso, car le temps d'extraction avec une capsule est court et l'objectif est d'extraire un maximum d'arômes de la mouture pendant ce temps.

Remplissage et conditionnement des capsules de café

Après la torréfaction, le café repose quelques instants pour permettre aux grains de dégazer. Ensuite, en conditions anaérobies, les grains sont conditionnés en capsules. Le poids de remplissage est généralement compris entre 5 et 6 grammes. Une fois remplie, la capsule est scellée avec une feuille d'aluminium.

Livraison

Le café en capsules est livré préemballé dans une boîte en carton contenant de 10 à 20 capsules. Certaines capsules sont également emballées individuellement dans un sachet dit « flow pack » . Cela indique souvent que la capsule elle-même n'est pas hermétique et qu'une gaine de protection en plastique est utilisée pour compenser ce défaut.

Les consommateurs devraient éviter ces capsules afin de réduire la quantité d'emballages inutiles et de s'assurer de recevoir une tasse de café de bonne qualité et suffisamment fraîche.

Les capsules dans la machine

Idéalement, le consommateur devrait insérer la capsule dans la machine à café dès que possible. Cela nécessite généralement d'appuyer sur un bouton pour l'allumer. Le temps de chauffe de la résistance (thermobloc) est généralement de 30 secondes maximum.

Les technologies futures ne nécessiteront plus de chauffer l'aluminium ; il s'agit de dispositifs de chauffage sans masse (également appelés chauffages instantanés).

Préparation Extraction

Lorsqu'on insère la capsule dans la chambre d'infusion, il faut généralement fermer cette dernière à l'aide d'un levier. La fermeture de la chambre d'infusion perfore la capsule, mais la méthode de perforation varie selon les systèmes . Certains ne perforent d'abord que le côté pompe, tandis que d'autres, pour des raisons de brevets, perforent également légèrement le côté sortie.

On distingue également selon que la capsule est percée d'une ou plusieurs aiguilles. Chaque méthode de perforation repose sur une logique propre. Le plus souvent, les fabricants étaient convaincus qu'une disposition spécifique des aiguilles et une forme particulière de la capsule permettraient d'obtenir le meilleur café en tasse.

Extraction des capsules de café

L’extraction peut désormais être déclenchée d’une simple pression sur un bouton. Différents systèmes existent, mais la plupart permettent à l’utilisateur de choisir entre une tasse courte ou longue, ou entre différents volumes (Dolce Gusto).

L'extraction est en cours.

Le processus d'extraction commence : l'eau s'écoule dans la capsule et pré-infuse le café. Une fois la pression suffisante atteinte à l'intérieur de la capsule, la feuille d'aluminium située au fond éclate et le café se déverse dans la tasse.

Certains clients se posent souvent cette question :

Pourquoi le café en capsule produit-il autant de crème ? Principalement grâce au dioxyde de carbone ( _CO2 ) résiduel issu de la torréfaction, qui ne peut s'évaporer et se concentre donc à l'intérieur de la capsule. Comme pour le café moulu, plus le café est frais, plus la crème est abondante. De plus, les courants d'air turbulents autour de la capsule perforée lors de l'extraction favorisent encore sa formation.

Éjection de la capsule

Pour éjecter la capsule, ouvrez la chambre d'infusion ; la capsule est alors libérée et éjectée dans un récipient. Il existe également des systèmes permettant de retirer le porte-capsule et d'éjecter la capsule séparément, à l'extérieur de la machine.

Déchets

Le réservoir de la machine est vidé après environ six utilisations. La capsule est ensuite éliminée à l'incinérateur ou, de plus en plus souvent, dans le bac à déchets verts.

Le café en capsules – une catégorie de boissons distincte

Dans le langage courant, notamment en Suisse, on dit « Nespresso ». Pour beaucoup, ce nom vient du fait que « Nespresso » désigne désormais une catégorie de préparation à part entière : celle des cafés prédosés en capsules.

Si vous considérez cela comme une catégorie, vous ne serez pas tenté de comparer (ou vous ne vous sentirez pas obligé de comparer) le « Nespresso » avec une boisson préparée à l'aide d'une machine à porte-filtre.

Il est logique de comparer les capsules entre elles. Tout comme il existe des différences significatives entre les expressos préparés avec une machine à porte-filtre, la qualité du café en capsule varie énormément. Certains torréfacteurs investissent leurs efforts dans la technologie des capsules, négligeant la qualité du café lui-même. D'autres, sans pour autant maîtriser parfaitement cette technologie, s'efforcent d'enrichir la capsule d'arômes complexes.

Revenons à notre sujet : que se retrouve-t-on dans la tasse après extraction ? Sur les 5 g de café contenus dans la capsule, on obtient environ 25 g de liquide, soit 4 % de matières sèches dissoutes dans un café court classique. Cela correspond à un taux d’extraction de 20 %, l’objectif recherché dans le monde du café. Cependant, la plupart des machines à capsules sont réglées par défaut sur un minimum de 40 ml par tasse, ce qui dilue la boisson. L’utilisateur peut ajuster lui-même la quantité, ou plutôt le volume, de sa boisson. Dans ce cas, il est conseillé de réduire le temps d’extraction.

Les arômes et les saveurs varient selon la variété de grain et le degré de torréfaction. On retrouve ainsi des notes florales, fruitées et acidulées d'un café d'origine unique éthiopien du leader du marché, ainsi que des notes chocolatées, de noisette et sucrées d'un assemblage Arabica d'une petite torréfaction zurichoise.

Quels systèmes de capsules sont disponibles sur le marché ?

Les plus importantes en Europe sont les suivantes :

• Nespresso par Nestlé
• Nescafé Dolce Gusto de Nestlé
• Cafissimo par Tchibo
• Delizio ou Cremesso de Delica
• Tassimo de Jacobs Douwe Egberts

Comme indiqué précédemment, les systèmes diffèrent principalement par la manière, l'endroit et le moment de la perforation de la capsule, ainsi que par la forme de cette dernière . À l'intérieur de la machine, les composants habituels fonctionnent de concert pour produire le résultat dans la tasse ; il s'agit de :

• Élément chauffant avec régulation de la température d'infusion.
• Débitmètre pour la surveillance du volume d'eau pompée
• Pompe à armature oscillante pour pomper l'eau sous pression du réservoir vers la capsule de café.

Le versement direct du café de la capsule dans la tasse grâce à Dolce Gusto est un atout majeur. Avec Dolce Gusto, le bec verseur est intégré à la capsule, ce qui évite tout contact entre les composants et le café, et simplifie considérablement le nettoyage. Et le nettoyage est un point important à prendre en compte.

Avec le système à capsules, les utilisateurs ont l'impression de ne pouvoir que « consommer ». Ce n'est pas le cas, car la plupart des unités d'infusion des machines à capsules peuvent devenir rances en raison d'un nettoyage insuffisant.

Patrizio Frigeri

Cependant, avec un agent nettoyant approprié (par exemple une capsule de nettoyage), l'huile de café peut également être éliminée des parties contenant de l'extrait de café avant qu'elles ne rancissent.

De quoi sont faits les corps des capsules et les films de scellage ?

Les matériaux utilisés sont généralement l'aluminium, le plastique ou un composite de plastique et d'aluminium . Ces matériaux se sont également révélés efficaces pour la conservation des grains de café en sachets. Ils offrent une excellente protection au café torréfié et moulu. Cette protection est essentielle pour empêcher l'oxygène d'atteindre le café, ce qui entraînerait sa dégradation et une perte de qualité.

Bien sûr, l'idéal serait de se passer totalement d'emballage. Dans le secteur du luxe, où la qualité est primordiale, les produits précieux doivent être protégés de l'altération par des moyens appropriés. Cependant, des progrès significatifs ont été réalisés en matière de biodégradabilité des matériaux d'emballage.

Il existe désormais plusieurs capsules de café biodégradables dotées d'une barrière à l'oxygène performante pour préserver le café. Parmi les matériaux biodégradables, on distingue deux niveaux de compostabilité.

compost industriel

Le groupe 1, composé principalement de polymères à base d'acide lactique ou de canne à sucre, comprend des matériaux qui peuvent être utilisés pour le compostage industriel, par exemple pour la production de biogaz.

Compost domestique

Le groupe 2 comprend des matériaux pouvant être ajoutés à votre compost (polymères végétaux). Le couvercle de la plupart des capsules compostables est fabriqué à partir d'un papier spécial multicouche.

déchets de café en capsules et empreinte écologique

Quel est l’impact écologique des capsules de café ? En résumé, la question est plus complexe que la simple prise en compte de l’emballage. Une analyse du cycle de vie (ACV) est bien plus pertinente. Le laboratoire Quantis , par exemple, a réalisé une telle analyse en comparant le café en capsules à l’espresso préparé avec une machine à café filtre et au café filtre traditionnel.

La capsule, en tant qu'emballage, présente un bilan écologique peu favorable comparé à d'autres formes de café. Toutefois, pour évaluer plus objectivement la capsule et son empreinte écologique, il convient également de prendre en compte l'origine du café et le mode de préparation à domicile.

Il est clair que la capsule nécessite davantage de matériau d'emballage par gramme de café, soit 0,2 gramme par gramme de café , ce qui représente 2,5 fois plus qu'avec le café en grains.

Cependant, une analyse de la chaîne dans son ensemble révèle une situation différente. Le graphique suivant, extrait du rapport Quantis, apporte l'éclairage suivant :

De plus, on constate que la consommation représente la deuxième part la plus importante. Pour agir concrètement sur les émissions de _CO2 équivalent (en grammes), le consommateur doit se concentrer sur sa consommation et sa préparation. Par ailleurs, l'emballage du café peut être optimisé. Il est important d'éviter les matériaux gourmands en ressources comme l'aluminium.

Les machines à porte-filtre sont plus polluantes que les machines à capsules en termes d'utilisation.

D'après le graphique ci-dessus, un café préparé par lots et maintenu au chaud sur une assiette pendant 2 heures obtient de loin le résultat le plus mauvais en termes d'équivalence _gCO2 .

Par conséquent, ceux qui préparent le café filtre avec une grande précision, sans aucune perte, se distinguent.

Je vais maintenant expliquer brièvement la préparation plus en détail en utilisant les exemples du café filtre (préparation manuelle), de la machine à capsules (Nespresso) et de la machine à porte-filtre (Rocket Appartamento).

Les hypothèses suivantes ont été formulées pour le tableau ci-dessous :

• Café filtre : Une personne consomme deux tasses de café par jour, préparées avec 15 g de café et 250 g d'eau bouillante.
• La bouilloire utilisée pour cette comparaison a une puissance de 1800 W et une capacité maximale de 0,8 L. Elle met 115 secondes pour faire bouillir 0,5 L d'eau.
• Idéalement, pour préparer un café filtre , il faudrait faire bouillir exactement 250 g d'eau et ne pas utiliser d'eau chaude pour rincer le papier et chauffer les récipients.
• La méthode standard pour le café filtre consiste à rincer le papier avant l'extraction et à chauffer les récipients . Hypothèse : chauffer 400 g d'eau.
• Pour l'analyse de la machine Nespresso et de la machine à expresso à porte-filtre, la consommation énergétique annuelle indiquée sur l'étiquette énergétique a été utilisée. Les laboratoires qui déterminent cette consommation suivent un protocole qui reflète l'utilisation normale de l'appareil et permet la comparaison avec d'autres appareils.

Méthode de préparation	Consommation annuelle en kWh
Filtrer, idéalement	21
Filtre, cas normal	34
Delonghi Essenza Mini, catégorie A+	40
Appartement Rocket, catégorie D	1 120

Considération sous la forme de kg _CO2 eq.
(consommation annuelle multipliée par la valeur du mix électrique)

Art	Suisse	Europe
mix électrique	0,181	0,63
Filtrer, idéalement	3,80	13.20
Filtre, cas normal	6.10	21.20
Delonghi Essenza Mini	7.2	25.2
Appartement fusée	202.7	705.6
Voiture particulière consommant 6 litres aux 100 km (1 L de carburant : 3 kg CO2 eq / 100 km)	18
Voiture particulière consommant 6 litres aux 1000 km	180

Qu'est-ce qui ressort ?

Préparer une tasse de café avec une machine à capsules est assez efficace. Cependant, si l'on tient compte du surtraitement lié au café filtre (surchauffe de l'eau, infusion excessive, mouture trop fine, préparation de plusieurs tasses), la consommation annuelle augmente rapidement.

Les machines à expresso sont peu performantes car elles consomment beaucoup d'énergie pour préparer une seule tasse de café. Au mieux, il faut chauffer 0,5 litre d'eau, et au pire, 1,5 litre (avec la plus grande machine à expresso domestique), pour obtenir seulement 20 grammes d'extrait de café.

Pour donner une meilleure idée à tout le monde : la consommation annuelle de carburant d’une machine à expresso est à peu près la même que celle d’une voiture parcourant 1 000 km.

Voici une brève comparaison du ratio café moulu/café infusé. Sachant que la production de café est le principal facteur d'impact environnemental, les consommateurs peuvent choisir la quantité et le type de café qu'ils consomment. Plus le ratio est élevé, plus la quantité de café infusé obtenue est importante.

Art	Café en grammes	Café liquide en grammes	Relation
filtre	60	1000	15
Mocha (Bialetti)	15	90	6
capsule	5	25 – 100 (court ou long)	5 – 20
porte-filtre	9	18	2

Pourquoi le système de capsules est-il si performant ?

On obtient une bonne tasse de café sans gaspiller de café moulu et sans consommation d'énergie inutile (dépense minimale en ressources) .

Voici un bref aperçu des analyses de cycle de vie liées au café, et plus particulièrement aux capsules. Des études détaillées sont disponibles en ligne pour ceux qui souhaitent approfondir le sujet. Toutefois, ce court aperçu devrait suffire à une approche plus nuancée et objective des discussions futures concernant l'analyse du cycle de vie et la gestion des déchets liés aux capsules de café.

Nos propres mesures

Ces derniers mois, nous avons beaucoup évalué nos performances. Tobi a consigné les résultats dans ses graphiques, que nous avons publiés dans un article en janvier 2024.